JP3841037B2 - Shallow bottom container type anticorrosion structure and method of attaching the same to prevent corrosion of reinforcing bars in reinforced concrete - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は鉄筋コンクリートの内部にある鉄筋を電気防食するための底浅容器状電気防食構造体、電解質を充填した底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリートに取付ける方法およびこの底浅容器状電気防食構造体を用いた鉄筋コンクリートの電気防食方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート中の鉄筋は、コンクリートの中性化および塩分濃度の増加に伴って腐食し、その鉄筋コンクリート構造物の機能を低下させることがある。例えば、臨海および海洋環境において海水、波浪および気温の変化等に起因して、鉄筋コンクリート中の塩分濃度が上昇したり、あるいはコンクリートが中性化したりする場合がある。このような環境下におかれた鉄筋コンクリートの構造物を防食する方法として電気防食がある。これは、コンクリートを介して陽極から鉄筋コンクリート中の鉄筋に直流電流を通電し、その鉄筋表面を腐食に対して不活性にすることにより達成されるものである。
【0003】
例えば、図11に示されるように、鉄筋コンクリート1からなる構造物に接合部材2および陽極3を固定したのち、開口部を有する支持容器4に電解質(バックフィルともいう)5を充填し、この電解質5を充填した支持容器4を接合部材2の鉤6が支持容器4の側壁に設けられた穴7に契合するように支持容器4を鉄筋コンクリート1に押し当てて接合させ、それにより電解質5を陽極3に接触させると共に鉄筋コンクリート1からなる構造物の鉄筋コンクリートの表面に電解質5を充填した支持容器4を取付け、陽極3を電源のプラス極に接続し、鉄筋コンクリート内部の鉄筋8をマイナス極に電気的に接合し、それによって鉄筋コンクリート1における鉄筋8を電気防食する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開昭62−188784号公報
【0005】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に、鉄筋コンクリート1の表面には、図11に示されるように、鉄筋コンクリート内部に埋め込まれた細い鉄筋9がコンクリート表面に露出突出しており、このコンクリート表面に露出突出している細い鉄筋9が陽極3と接触して電気防食回路が短絡し、十分な防食効果が得られないことがある。
そのために、通常、鉄筋コンクリート1に接合部材2および陽極3を固定する前に、コンクリート表面に露出突出しているわずかな細い鉄筋9を探して取り除き、オーバーレイの塗布を行う必要があり、この露出した細い鉄筋9の除去およびオーバーレイの塗布を行うには多大な労力が必要となってコストを押し上げていた。
また、陽極3の電気抵抗により電源から遠くなるほど防食電流が少なくなるため、防食が場所によって不均一となるという問題があり、この問題を解決するために陽極3に電流を配分するための配線(図示せず)を付加する必要があった。
さらに、前記従来の支持容器4は、予め、支持容器4に電解質5を充填したのち、鉄筋コンクリートに取付けていたので、重い電解質5を充填した支持容器4を鉄筋コンクリートに取付けることは困難であり、特に重い電解質5を充填した支持容器4を鉄筋コンクリートの下向き面に取付けるには重労働と熟練を要した。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、これらの課題を解決すべく研究を行った結果、
(イ)図1の斜視図に示されるように、絶縁性材料で構成された絶縁体フレーム(以下、絶縁体フレームという)10と、この絶縁体フレームの片面開口部を塞ぐように取付けられた耐食性を有する導電性板(以下、導電性板という)11と、この導電性板11の内側に取付けた陽極部14からなる底浅容器形状を有する底浅容器状電気防食構造体13を作製し、この底浅容器状電気防食構造体13を鉄筋コンクリートの表面に図2の断面図に示されるように予め取付け、この底浅容器状電気防食構造体13と鉄筋コンクリート1の表面とで形成された空間に電解質注入口19から電解質21を注入し、導電性板11をプラス極に、鉄筋コンクリート1中の鉄筋8をマイナス極にそれぞれ接続すると、底浅容器状電気防食構造体自体は軽いものであるから底浅容器状電気防食構造体13を鉄筋コンクリート1の表面に比較的簡単に取付けることができ、したがって簡単な作業で鉄筋コンクリートを電気防食することができる、
(ロ)このようにして取付けられた底浅容器状電気防食構造体の導電性板11は、前記絶縁体フレーム10を介して鉄筋コンクリート表面に固定するために、導電性板および陽極部が鉄筋コンクリート表面から離れて固定され、そのために鉄筋が鉄筋コンクリートの表面から露出突出している細い鉄筋があっても、導電性板および陽極部と短絡することがない、
(ハ)鉄筋コンクリートの表面は滑らかではなく、一般に凹凸の激しい表面を有しており、一方、前記底浅容器状電気防食構造体の絶縁体フレームは、剛性のある合成樹脂で作られているので靭性に乏しく、したがって、鉄筋コンクリート面と絶縁体フレームの間に隙間ができることは避けられず、かかる隙間があると、後述する電解質が隙間から漏れ出るので好ましくないところから、前記(イ)に記載の底浅容器状電気防食構造体における絶縁体フレームの片面に、図3に示されるように、ポリウレタン、ポリエチレン、クロロプレン、シリコンなどからなるスポンジ、発泡スチロール等の弾性体からなる弾性体シール層15を形成することが一層好ましい、などの研究結果が得られたのである。
【0007】
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、図1および図3に示されるように、
(1)絶縁性材料で構成された絶縁体フレーム10と、この絶縁体フレーム10の片面開口部を塞ぐように取付けられた耐食性を有する導電性板11とからなり、さらに電解質注入口19が設けられており、前記導電性板の内側に陽極部を取付けてなる鉄筋コンクリートにおける鉄筋を電気防食するための底浅容器状電気防食構造体、
(2)絶縁体フレーム10と、この絶縁体フレーム10の片面開口部を塞ぐように取付けられた導電性板11とからなり、さらに電解質注入口19が設けられており、前記導電性板11の内側に陽極部14が接合されており、一方、前記導電性板と対抗する絶縁体フレーム10の鉄筋コンクリート取付け面側に弾性体からなる弾性体シール層15を介在させてなる鉄筋コンクリートにおける鉄筋を電気防食するための底浅容器状電気防食構造体、に特徴を有するものである。
【0008】
この発明の鉄筋コンクリートにおける鉄筋を電気防食するための底浅容器状電気防食構造体13を構成する絶縁体フレーム10は軽量でかつ絶縁性の高い材料で作ることが好ましく、したがって、合成樹脂で構成することが最も好ましい。
また、底浅容器状電気防食構造体13を構成する導電性板11は、高強度を有し、塩分や亜硫酸ガスなどが含まれる環境に対して耐食性があり、かつ軽量である材料で作られることが好ましく、かかる材料としてカーボン、チタンクラッド板、カーボン繊維板、チタンまたはチタン合金板などが考えられるが、これらの中でもチタンまたはチタン合金板が最も好ましい。このチタンまたはチタン合金板は幅:50〜1000mm、長さ:200〜2000mm、厚さ:0.1〜2mmの範囲内にあることが好ましい。チタンまたはチタン合金板はあまり大きいと底浅容器状電気防食構造体13の鉄筋コンクリートに対する取付けが困難になるという理由からである。
【0009】
絶縁体フレーム10に導電性板11を取付けて底浅容器状電気防食構造体13を作製するには、絶縁体フレーム10に導電性板11を接着剤で接合することにより作ることができる。絶縁体フレーム10は可能な限り断面積を小さくして軽量化することが好ましいが、絶縁体フレームの断面積を小さくすると強度が不足し、底浅容器状電気防食構造体13の強度が不十分な場合がある。そのような場合に、底浅容器状電気防食構造体13の強度を一層向上させるべく、図4に示されるように、導電性板11の縁を折り曲げて折曲げ縁34を形成し、この折曲げ縁34で絶縁体フレーム10を囲むようにして絶縁体フレーム10に導電性板11を接合すると、絶縁体フレーム10および導電性板11の接合強度を一層高めることができるとともに、底浅容器状電気防食構造体13全体の強度を一層高めることができる。
また、絶縁体フレーム10を射出成形する際に導電性板11を鋳包むことにより一体的に形成することができる。さらに絶縁体フレーム10に導電性板11を作業現場で組み立てて底浅容器状電気防食構造体13を完成させても良い。
【0010】
また、底浅容器状電気防食構造体13のフレームは、図10の一部断面斜視図に示されるように、耐食性を有する導電性板の周囲を曲げ加工して導電体フレーム33を成形し、導電性板とフレームを一体成形することができる。この導電体フレーム33は絶縁体フレーム10に比べて一層軽量化することができる。しかし、この場合、導電体フレーム33は導電性であるから、鉄筋コンクリート1と導電体フレーム33を絶縁状態に保持するために絶縁体からなる絶縁層31を導電体フレーム33の鉄筋コンクリート取付け側面に設ける必要がある。
したがって、この発明は、
(3)耐食性を有する導電性板11と、前記耐食性を有する導電性板の周囲を曲げ加工して成形した導電体フレーム33と、前記導電体フレーム33の鉄筋コンクリート取付け側面に設けた絶縁層31とからなり、さらに電解質注入口19が設けられており、前記耐食性を有する導電性板11の内側に陽極部14を取付けてなる鉄筋コンクリートにおける鉄筋を電気防食するための底浅容器状電気防食構造体、に特徴を有するものである。
前記絶縁層31は、絶縁性弾性体からなる絶縁性弾性体シール層で置換することができる。前記(2)記載の絶縁体フレーム10の鉄筋コンクリート取付け面側に貼り付けた弾性体からなる弾性体シール層15は、導電体または絶縁体のいずれで構成されていても良いが、前記(3)記載の底浅容器状電気防食構造体における絶縁層31はフレーム33が導電体で構成されているので、特に絶縁性に優れたポリウレタン、ポリエチレンなどの絶縁性弾性体からなる絶縁性弾性体シール層で構成することが必要である。
【0011】
チタンまたはチタン合金板で作製した導電性板11は、軽量で高強度を有するが、長期間放置すると、表面に薄い酸化チタン膜が形成されて導電性が徐々に低下する。そのために、チタンまたはチタン合金板からなる導電性板11の表面に陽極部14を取付ける。陽極部14は、図1に示されるように、白金など白金族金属メッキ被膜、貴金属酸化物(MMO)被膜またはカーボン被膜など長期間高導電性を保持することのできる被膜を導電板11に直接形成することにより取付けることができる。しかし、チタンまたはチタン合金板の表面全面に白金メッキした導電性板はコストが大幅に上昇する。従って、白金族金属のメッキを施したチタンまたはチタン合金の棒を用意し、これを曲げ加工して取っ手状に成形し、この曲げ加工したチタンまたはチタン合金の棒に白金族金属メッキした棒状体からなる陽極部14を図1に示されるように導電性板11に溶接し取付けることが好ましい。陽極部14は図1に示される曲げ棒に限定されるものではなく、白金族金属メッキ被膜、貴金属酸化物(MMO)被膜などを形成した帯、直線棒、網、リングなどでもよく、陽極部は幅:2〜50mm×厚さ:0.3〜3mmからなる寸法の帯、直径:3〜20mmの棒、または直径:0.5〜5mmの線からなる網でつくることが好ましい。帯で作製した帯状体からなる陽極部を図9に示す。帯状体からなる陽極部14は、断面積に対して表面積を多くすることができ、さらに図9に示されるように片面に白金族金属メッキ、貴金属酸化物(MMO)などからなる被膜29などを形成し、鉄筋方向のみに広く活性面を設けることができるので棒状体からなる陽極部よりも有利である。
図1では、導電性板11に白金被膜、貴金属酸化物被膜またはカーボン被膜などの膜からなる陽極部14およびチタンまたはチタン合金棒に白金族金属メッキ被膜または貴金属酸化物被膜を被覆してなる棒状体からなる陽極部14が共に取付けられたものが示されており、図10ではチタンまたはチタン合金棒に白金族金属メッキ被膜または貴金属酸化物被膜を被覆してなる帯状体からなる陽極部14が取付けられているが、導電性板11に取付けられる陽極部14は膜からなる陽極部、棒状体からなる陽極部、帯状体からなる陽極部の内のいずれか一つを設けることで十分である。
【0012】
次に、前記(1)〜(3)記載の底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリートに取付ける方法を説明する。
まず、図1に示されるように、絶縁体フレーム10に予め穴16を明けておく。この穴16は取付ける直前に明けてもよいが、予め明けておく方が好ましい。
底浅容器状電気防食構造体を取付ける個所の鉄筋コンクリートにも穴12を予め形成し、底浅容器状電気防食構造体13の絶縁体フレームに設けられた穴16および鉄筋コンクリートの穴12に固定具を挿入することにより鉄筋コンクリート1に固定して底浅容器状電気防食構造体13を取付ける。固定具としては、合成樹脂、チタン、チタン合金またはステンレス製の木螺子、オールアンカなどを使用することができる。これら固定具の中でもチタンまたはチタン合金製の木螺子17を使用することが強度および耐食性の観点から最も好ましい。
鉄筋コンクリートの穴12にプラグ28をセットし、絶縁体フレーム10に明けた穴16に木螺子17を挿入し、木螺子17により絶縁体フレーム10を鉄筋コンクリート1に固定して底浅容器状電気防食構造体13を取付けた状態の断面図を図2に示した。チタンまたはチタン合金製の木螺子の場合、鉄筋コンクリート1中の鉄筋8と導電性板11とが絶縁状態に保たれるように、木螺子17に絶縁ワッシャー18を挿入したのち、木螺子17を締める必要がある。
以上、絶縁体フレーム10を有する前記(1)〜(2)記載の底浅容器状電気防食構造体について述べたが、図10に示される耐食性を有する導電性板の周囲を曲げ加工して成形した導電体フレーム33を有する前記(3)記載の底浅容器状電気防食構造体を同様にして鉄筋コンクリートに取付けることができる。
【0013】
底浅容器状電気防食構造体13を鉄筋コンクリート1に取付けた後、電解質を底浅容器状電気防食構造体13と鉄筋コンクリート1とで形成された空間に注入する必要があるが、電解質注入口19は図1〜4に示されるように、導電性板11に予め形成しておき、この電解質注入口19には電解質注入ホース20を接続することのできる接続具24を取付けておく。接続具24の取付け方法はいかなる方法でも良く特に限定されるものではないが、電解質注入口19内面に螺子溝を形成し、接続具24を螺入して取付けることが好ましい。接続具24にはスリット25が設けられており、スリット25にスライド板26が挿入可能となっている。
このようにして、底浅容器状電気防食構造体13を鉄筋コンクリートに取付けたのち、導電性板11に設けられている電解質注入口19に接続具24を螺入し、この接続具24に電解質注入ホース20をはめ込み、注入ポンプ等を用いて、図2に示されるように、電解質21を鉄筋コンクリート表面と底浅容器状電気防食構造体の導電性板11および絶縁体フレーム10とで形成された空間22に電解質21を注入し充填し、電解質21の注入充填が終了したのち電解質21の供給を中止し、接続具24に設けられたスリット25にスライド板26を挿入して、電解質21の流出を防止し、電解質注入ホース20を接続具24から外し、電解質が充填された底浅容器状電気防食構造体の取付け作業を終了する。
【0014】
電解質注入口は、図1〜4に示されるように、導電性板11に設けることができるが、図5〜8および図10に示されるように、電解質注入口は絶縁体フレーム10または導電体フレーム33に設けることができる。この場合、絶縁体フレーム10または導電体フレーム33に内側から外側に貫通する切抜き口35を形成し、この切抜き口35を収縮可能なスポンジ状弾性体27で塞いだ構造に形成する。導電性板11を曲げ加工して形成した導電体フレーム33の切抜き口35は敷居板32で導電体フレーム33の内部空間を塞ぐことが好ましい。図5〜8および図10に示される電解質注入口を採用した場合の電解質注入方法は、底浅容器状電気防食構造体13を鉄筋コンクリート1に取付けたのち、まず、図6に示されるように、注入ノズル30を鉄筋コンクリートの表面に沿って差し込む。注入ノズル30は硬いが、スポンジ状弾性体27は収縮可能であるので、注入ノズル30を鉄筋コンクリートの表面に沿って差し込むと、図7に示されるように、スポンジ状弾性体27は収縮して注入ノズル30の先端がスポンジ状弾性体27を押し広げられ差し込まれる。この状態で電解質21を注入し電解質27の充填が終了したのち注入ノズル30を引抜くと、スポンジ状弾性体27は膨らんで再び切抜き口35を塞ぎ、電解質は底浅容器状電気防食構造体と鉄筋コンクリートとで構成された空間に保持される。
【0015】
導電性板11に設けられた電解質注入口19と反対側の位置にガス抜き細孔23を設けることが好ましい。このガス抜き細孔23は空間22に電解質21を充填すると空間22の空気を底浅容器状電気防食構造体の外に逃す作用をする。さらに電解質21が十分に充填されたことを、覗きながら確認し、電解質21の供給を中止する役目もする。さらに前記底浅容器状電気防食構造体の導電性板11に設けられているガス抜き細孔23は、電気防食を開始すると電気分解作用により塩素等のガスが発生し、そのガスにより電解質が劣化するが、そのとき発生したガスを排出させる作用もする。前記電解質としてはモルタル、ベントナイトなどのゲル状の電解質を使用する。
【0016】
鉄筋コンクリートの構造物の表面は平でないことが多く、底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリートに取付けたあとでゲル状の電解質を注入し充填する場合にはコンクリート面と絶縁体フレームとの間の隙間から電解質が漏れ出ることがある。そこで、底浅容器状電気防食構造体の絶縁体フレーム面に弾性体からなる絶縁体シール層を形成することが好ましい。この弾性体からなる絶縁体シール層を形成した底浅容器状電気防食構造体が図3に記載の底浅容器状電気防食構造体13である。この図3に記載の底浅容器状電気防食構造体13を鉄筋コンクリート1に取付ける方法は、前記(1)〜(3)記載の底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリートに取付ける方法と全く同じであるから、その説明は省略する。
【0017】
このようにして鉄筋コンクリート1に電解質21を充填した状態で底浅容器状電気防食構造体を取付けたのち、導電性板11を電線により直流電源Eのプラス極に接続し、一方、鉄筋コンクリートの鉄筋8に直流電源Eのマイナス極を接続することにより鉄筋コンクリートにおける鉄筋8を電気防食することができる。
また、広い面積の鉄筋コンクリートを防食する場合は、底浅容器状電気防食構造体を多数並べて鉄筋コンクリートに取付け、底浅容器状電気防食構造体の導電性板を例えばチタン線のような導電体で接続することにより広範囲の鉄筋コンクリートの鉄筋を防食することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
チタン板(幅:250mm×長さ:1000mm×厚さ:0.5mm)を用意し、端部に直径:40mmの電解質注入口を形成し、電解質注入口と対抗する他端部に直径:2mmのガス抜き細孔を形成した。
さらに直径:1.5mm×長さ:100mmの寸法を有する白金メッキチタン線を用意し、さらに片面に白金メッキした厚さ:0.5mm、幅:20mm、長さ:400mmの寸法を有する白金メッキチタン板を用意し、これを取っ手状に曲げ加工して棒状体からなる陽極部および帯状体からなる陽極部を作製し、これら陽極部をチタン板に溶接により接合し、導電性板を作製した。
【0019】
さらに、発泡ポリビニル樹脂を射出成形して作製した外寸法が幅:250mm×長さ:1000mmを有し、開口部の内寸法が幅:210mm×長さ:960mmを有し、さらに厚さ:10mmを有する絶縁体フレームを用意した。
導電性板に絶縁体フレームを接着剤で接着することにより底浅容器状電気防食構造体を作製し、さらに底浅容器状電気防食構造体の絶縁体フレームにスポンジ層を接着したのち、絶縁体フレーム、導電性板およびスポンジ層を共に貫通する穴を絶縁体フレームに沿って形成した。
【0020】
屋外にある鉄筋コンクリート床板の下面における底浅容器状電気防食構造体の取付け位置面を選定し、電動工具で突起物、脆弱層およびほこりなどを取り除いたのち、底浅容器状電気防食構造体の穴にチタン製の木螺子を挿入し、木螺子を螺入して底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリート床板の下面に取付けた。木螺子と導電性板とが電気的に絶縁状態を保つように、木螺子に絶縁ワッシャーを挿入したのち、木螺子を螺入して締めた。
【0021】
このようにして、底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリート床板の下面の固定したのち、チタン板に設けた電解質注入口に接続具を螺入し、この接続具に電解質注入ホースをはめ込み、モルタルポンプで電解質であるモルタルを圧入したところ、約9.8KPaという低い圧力で底浅容器状電気防食構造体内に注入することができた。モルタルが十分に充填されたか否かはガス抜き細孔から確認した。モルタルが十分に充填されたのち、直流電源のプラス極に導電性板を接続し、マイナス極を鉄筋に接続して電気防食回路を形成した。この電気防食回路に流す電流は、鉄筋コンクリートの面積に対して電流密度が40mA/m2の電流が流れるように調整した。この電流密度は鉄筋コンクリート中の鉄筋を電気防食するに必要な電流密度の最大値である。電解電圧(陽極と鉄筋との間の電圧)は1.8v〜3.0vであり、電圧は温度の影響によって異なり、冬期に高く夏期に低くなったが、ほぼ安定していた。
【0022】
【発明の効果】
この発明は、電解質を注入した底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリートの表面に取付ける作業が簡単であるとともに、導電性板を絶縁体フレームにより離して鉄筋コンクリート表面に固定するために、導電性板が鉄筋コンクリート表面から露出突出している鋼材の除去作業を完璧に行う必要がなく、従来のような短絡防止のための作業を省略することができ、かつ電解質を容易に充填することができるので熟練度の高い左官工が不要となり、さらに施工費用および工期が大幅に縮小されるなど優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の底浅容器状電気防食構造体の斜視図である。
【図2】この発明の底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリートに取付け、電解質を注入している状態を示す一部断面説明図である。
【図3】この発明の底浅容器状電気防食構造体の斜視図である。
【図4】この発明の底浅容器状電気防食構造体の斜視図である。
【図5】この発明の底浅容器状電気防食構造体の斜視図である。
【図6】この発明の図5の底浅容器状電気防食構造体と鉄筋コンクリート表面とで形成された空間に電解質を注入する方法を示す断面説明図である。
【図7】この発明の図5の底浅容器状電気防食構造体と鉄筋コンクリート表面とで形成された空間に電解質を注入する方法を示す断面説明図である。
【図8】この発明の図5の底浅容器状電気防食構造体と鉄筋コンクリート表面とで形成された空間に電解質を注入する方法を示す断面説明図である。
【図9】帯状体からなる陽極部の斜視図である。
【図10】この発明の底浅容器状電気防食構造体の一部断面斜視説明図である。
【図11】従来の鉄筋コンクリートの電気防食装置を示す一部斜視図である。
【符号の説明】
1:鉄筋コンクリート、2:接合部材、3:陽極、4:支持容器、5:電解質、6:鉤、7:穴、8:鉄筋、9:細い鉄筋、10:絶縁体フレーム、11:導電性板、12:穴、13:底浅容器状電気防食構造体、14:陽極部、15:絶縁性シール層、16:穴、17:木螺子、18:絶縁ワッシャー、19:電解質注入口、20:電解質注入ホース、21:電解質、22:空間、23:ガス抜き細孔、24:接続具、25:スリット、26:スライド板、27:スポンジ状弾性体、28:プラグ、29:被膜、30:注入ノズル、31:絶縁層、32:敷居板、33:導電体フレーム、34:折曲げ縁、35:切抜き口、E:直流電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shallow container-like electric protection structure for electrically protecting a reinforcing bar in a reinforced concrete, a method for attaching a shallow container-like electric protection structure filled with an electrolyte to a reinforced concrete, and the shallow container-like electric protection structure. The present invention relates to a method for preventing corrosion of reinforced concrete using a body.
[0002]
[Prior art]
Reinforcing bars in reinforced concrete may corrode with the neutralization of concrete and increase in salinity, which may reduce the function of the reinforced concrete structure. For example, the salt concentration in reinforced concrete may increase or the concrete may become neutral due to changes in seawater, waves, and temperature in the coastal and marine environment. As a method for preventing corrosion of a reinforced concrete structure placed in such an environment, there is an electric protection. This is achieved by passing a direct current from the anode to the reinforcing steel in the reinforced concrete through the concrete to make the surface of the reinforcing steel inert to corrosion.
[0003]
For example, as shown in FIG. 11, after fixing a joining
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-188784
[Problems to be solved by the present invention]
However, in general, as shown in FIG. 11, a thin reinforcing
Therefore, before fixing the joining
In addition, since the anticorrosion current decreases as the distance from the power source increases due to the electrical resistance of the
Furthermore, since the conventional support container 4 is previously attached to the reinforced concrete after the support container 4 is filled with the electrolyte 5, it is difficult to attach the support container 4 filled with the heavy electrolyte 5 to the reinforced concrete. It took heavy labor and skill to attach the support container 4 filled with the heavy electrolyte 5 to the downward surface of the reinforced concrete.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present inventors conducted research to solve these problems,
(A) As shown in the perspective view of FIG. 1, the insulator frame (hereinafter referred to as an insulator frame) 10 made of an insulating material and the single-side opening portion of the insulator frame are attached. A shallow shallow container-
(B) Since the
(C) The surface of the reinforced concrete is not smooth and generally has a rough surface. On the other hand, the insulator frame of the shallow container-like cathodic protection structure is made of a rigid synthetic resin. poor toughness, therefore, can not be avoided that a gap between the insulator frame and reinforced concrete surface, if there is such a gap, from where the electrolyte to be described later is not preferable because leaking from the gap, according to (a) As shown in FIG. 3, an
[0007]
The present invention has been made based on such research results, and as shown in FIG. 1 and FIG.
(1) It comprises an
(2) and the
[0008]
It is preferable that the
Further, the
[0009]
In order to produce the shallow bottom container-shaped
Further, when the
[0010]
Further, as shown in the partial cross-sectional perspective view of FIG. 10, the frame of the bottom shallow container-shaped
Therefore, the present invention
(3) The
The insulating
[0011]
The
In FIG. 1, a
[0012]
Next, a method for attaching the shallow shallow container-shaped anticorrosion structure described in (1) to (3) to reinforced concrete will be described.
First, as shown in FIG. 1, holes 16 are made in advance in the
The
The shallow container-like cathodic protection structure described in the above (1) and (2) having the
[0013]
After the bottom shallow container-shaped
In this way, after attaching the bottom shallow container-shaped
[0014]
The electrolyte inlet can be provided in the
[0015]
It is preferable to provide a
[0016]
In many cases, the surface of a reinforced concrete structure is not flat, and when a gel-like electrolyte is injected and filled after the shallow container-like cathodic protection structure is attached to the reinforced concrete, it is between the concrete surface and the insulator frame. The electrolyte may leak from the gap. Therefore, it is preferable to form an insulator seal layer made of an elastic body on the insulator frame surface of the shallow shallow container-like anticorrosion structure. The shallow shallow container-shaped
[0017]
In this way, after attaching the shallow container-like cathodic protection structure in a state where the reinforced concrete 1 is filled with the
When corrosion protection is required for large areas of reinforced concrete, a large number of shallow container-like anticorrosion structures are lined up and attached to the reinforced concrete, and the conductive plate of the bottom-bottom container-like anticorrosion structure is connected by a conductor such as titanium wire. By doing so, it is possible to prevent corrosion of a wide range of reinforced concrete.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A titanium plate (width: 250 mm x length: 1000 mm x thickness: 0.5 mm) is prepared, an electrolyte inlet having a diameter of 40 mm is formed at the end, and a diameter of 2 mm at the other end facing the electrolyte inlet. The degassing pores were formed.
Further, a platinum-plated titanium wire having a dimension of diameter: 1.5 mm × length: 100 mm is prepared, and platinum plating is further performed on one surface. The thickness is 0.5 mm, the width is 20 mm, and the length is 400 mm. A titanium plate was prepared and bent into a handle to produce an anode part made of a rod-like body and an anode part made of a strip-like body, and these anode parts were joined to the titanium plate by welding to produce a conductive plate. .
[0019]
Furthermore, the outer dimension produced by injection molding of the foamed polyvinyl resin has a width: 250 mm × length: 1000 mm, the inner dimension of the opening has a width: 210 mm × length: 960 mm, and further a thickness: 10 mm. An insulator frame having
An insulator frame is bonded to the conductive plate with an adhesive to produce a shallow container-like anticorrosion structure, and a sponge layer is bonded to the insulator frame of the shallow container-like anticorrosion structure. A hole penetrating both the frame, the conductive plate and the sponge layer was formed along the insulator frame.
[0020]
After selecting the mounting position surface of the shallow container-like anticorrosion structure on the lower surface of the reinforced concrete floor plate outdoors and removing projections, fragile layers, dust, etc. with an electric tool, the holes in the shallow container-like anticorrosion structure A titanium wood screw was inserted into the bottom, and the wood screw was screwed in to attach the bottom shallow container-shaped cathodic protection structure to the lower surface of the reinforced concrete floor board. An insulating washer was inserted into the wood screw so that the wood screw and the conductive plate were kept electrically insulated, and then the wood screw was screwed in and tightened.
[0021]
In this manner, after fixing the shallow container-like anticorrosion structure on the lower surface of the reinforced concrete floor board, the connection tool is screwed into the electrolyte inlet provided in the titanium plate, and the electrolyte injection hose is fitted into this connection tool. When a mortar as an electrolyte was injected by a pump, it was able to be injected into the shallow shallow container-like anticorrosive structure at a pressure as low as about 9.8 KPa. Whether or not the mortar was sufficiently filled was confirmed from the vent holes. After the mortar was sufficiently filled, a conductive plate was connected to the positive pole of the DC power source, and the negative pole was connected to the reinforcing bar to form an anticorrosion circuit. The current flowing through this anticorrosion circuit was adjusted so that a current with a current density of 40 mA / m 2 would flow with respect to the area of the reinforced concrete. This current density is the maximum value of the current density necessary for the corrosion protection of reinforcing steel in reinforced concrete. The electrolysis voltage (the voltage between the anode and the reinforcing bar) was 1.8 to 3.0 v, and the voltage varied depending on the influence of temperature, and was high in winter and low in summer, but was almost stable.
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, the work of attaching the shallow container-like cathodic protection structure injected with the electrolyte to the surface of the reinforced concrete is simple and the conductive plate is separated from the insulator frame and fixed to the surface of the reinforced concrete. However, it is not necessary to complete the work of removing the steel material that protrudes from the surface of the reinforced concrete, the work for preventing short circuit as in the past can be omitted, and the electrolyte can be easily filled, so the skill level High plastering work is no longer necessary, and the construction cost and construction period are greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a shallow shallow container type anticorrosion structure according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional explanatory view showing a state in which the bottom shallow container-like anticorrosion structure of the present invention is attached to reinforced concrete and an electrolyte is injected.
FIG. 3 is a perspective view of a shallow shallow container type anticorrosion structure according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a shallow shallow container-like cathodic protection structure according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a shallow shallow container-like cathodic protection structure according to the present invention.
6 is a cross-sectional explanatory view showing a method of injecting an electrolyte into a space formed by the shallow shallow container-like anticorrosive structure and the reinforced concrete surface of FIG. 5 of the present invention.
7 is a cross-sectional explanatory view showing a method of injecting an electrolyte into a space formed by the shallow shallow container-like anticorrosive structure and the reinforced concrete surface of FIG. 5 of the present invention.
8 is a cross-sectional explanatory view showing a method of injecting an electrolyte into the space formed by the shallow shallow container-like anticorrosive structure and the reinforced concrete surface of FIG. 5 of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of an anode portion made of a belt-like body.
FIG. 10 is a partial cross-sectional perspective explanatory view of the shallow shallow container-like cathodic protection structure of the present invention.
FIG. 11 is a partial perspective view showing a conventional reinforced concrete anticorrosion device.
[Explanation of symbols]
1: Reinforced concrete, 2: Joining member, 3: Anode, 4: Support container, 5: Electrolyte, 6: Fence, 7: Hole, 8: Reinforcing bar, 9: Thin reinforcing bar, 10: Insulator frame, 11: Conductive plate 12: hole, 13: shallow shallow container-like anticorrosive structure, 14: anode part, 15: insulating sealing layer, 16: hole, 17: wood screw, 18: insulating washer, 19: electrolyte inlet, 20: Electrolyte injection hose, 21: electrolyte, 22: space, 23: vent hole, 24: connector, 25: slit, 26: slide plate, 27: sponge-like elastic body, 28: plug, 29: coating, 30: Injection nozzle, 31: insulating layer, 32: sill plate, 33: conductor frame, 34: bent edge, 35: cutout, E: DC power supply
Claims (12)
底浅容器状電気防食構造体を絶縁体フレームまたは導電体フレームが鉄筋コンクリート表面近くに来るようにかつ導電性板および陽極部が鉄筋コンクリートから離れた位置になるように設置し、さらに導電性板と鉄筋コンクリートとが絶縁状態に保たれるように鉄筋コンクリート表面に底浅容器状電気防食構造体を固定し、
ついで、鉄筋コンクリート表面と底浅容器状電気防食構造体の導電性板と絶縁体フレームまたは導電体フレームとで形成された空間に電解質を前記導電性板または絶縁体フレーム若しくは導電体フレームに設けられた電解質注入口から注入し充填することを特徴とする電解質を充填した底浅容器状電気防食構造体を鉄筋コンクリートに取付ける方法。A conductive frame having an insulator frame or an insulating layer, and a conductive plate having corrosion resistance attached so as to close one side opening of the conductive frame having the insulator frame or the insulating layer. A shallow shallow container-shaped anticorrosion structure for erosion protection of reinforcing steel in reinforced concrete in which an anode portion is attached to the inside of the reinforced concrete, and the electrolyte plate is provided with an electrolyte injection port in the conductive plate or insulator frame or conductor frame. It is a method of mounting in a state filled with electrolyte,
Install the shallow container-like cathodic protection structure so that the insulator frame or conductor frame is close to the surface of the reinforced concrete, and the conductive plate and anode are located away from the reinforced concrete. The bottom shallow container-like cathodic protection structure is fixed to the surface of the reinforced concrete so that the
Next, an electrolyte is provided in the conductive plate or the insulator frame or the conductor frame in a space formed by the conductive plate and the insulator frame or the conductor frame of the reinforced concrete surface and the shallow shallow container-like anticorrosion structure . A method of attaching a shallow shallow container-shaped anticorrosion structure filled with an electrolyte to reinforced concrete, which is filled by filling from an electrolyte inlet.
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